什么叫同步电机和异步电机?有何区别

同步机和异步机,都是交流电机,利用了三相交流的一个有趣的特点:简单来说,如果三个线圈像搅拌器一样排列(家里用来打鸡蛋的那种),三个线圈互不接触,分别施加ABC三相电压,这样就产生了三相电流,然后就发生了有趣的事情。在线圈围成的空间出现一个与外加电压频率相同的旋转磁场(因此为了更深入的解释,人们按照上述方法将线圈嵌入定子,然后在转子所在的空间产生旋转磁场。

有了这个磁场,就好办了。我们可以想象有一块看不见的磁铁在定子处旋转。这时,如果转子是磁铁,那么转子就会被移动,也就是电机。反之,如果转子带动了看不见的磁铁,就变成了发电机(首先是转子带动了虚磁铁,所以转子必然受到一个阻力矩,虚磁铁受到一个功率矩。立正!它是力能转换的中介(或标志)。毕竟虚磁铁是虚的,定子不动,所以定子肯定得到电动势。如果定子有负载,就会有电流或三相。有电流就会有磁场,磁场会干扰转子产生的磁场。这叫做电枢反应。因此,在有负载的定子处获得的电动势不同于无负载时获得的电动势)。

在上述原理的指导下,如果把转子做成电磁铁,由单独的电源对外供电,那么这种电机就叫同步机。之所以叫同步机,是因为转子的磁性是独立产生的,所以转子可以达到那个虚拟磁铁的转速。转子独立发电是好事,方便同步机调节,比如无功功率。

后来发现,不用电磁铁也可以把转子做成鼠笼。因为虚磁铁的磁力线会切割鼠笼的笼条,伟大的右手统治着它,然后会产生电流。仔细研究,你会发现这个电流也是三相的。因此,与定子产生磁场的原理类似,转子也产生一个围绕它旋转的虚拟磁体。再深入研究,你会发现,定子和转子的虚磁铁在空间是同速旋转的。所以鼠笼的作用和电磁铁类似,但是鼠笼的电流是它和定子虚磁铁相对运动引起的,所以鼠笼的虚磁铁不是独立的,鼠笼的转速总是比定子虚磁铁慢,达不到同步速度(否则就没有相对运动,没有电流,也没有鼠笼的磁场)。

在分析中,同步电机具有独立于转子的磁场,就像电路中的有功负载一样。异步电机,因为转子中的一切都是由定子产生的,所以相当于一个无源负载。当然,在设计上,同步电机更加复杂。

同步电机与异步电机的区别为:转子磁场方向不同、转子结构不同、无功不同。

一、转子磁场方向不同

1、同步电机:同步电机的转子速度与定子旋转磁场相同。

2、异步电机:异步电机的转子速度与定子旋转磁场相反。

二、转子结构不同

1、同步电机:同步电机的转子结构相对复杂,有直流励磁绕组,因此需要外加励磁电源,通过滑环引入电流。

2、异步电机:异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流。

三、无功不同

1、同步电机:同步电机可以发出无功,也可以吸收无功。

2、异步电机:异步电机只能吸收无功。

同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构。同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流。相比之下,同步电机较复杂,造价高。x0dx0a同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在0.75-0.85之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。x0dx0a同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。但是,同步机因为有励磁绕组和滑环,需要操作工人有较高的水平来控制励磁,另外,比起异步电机的免维护来,维护工作量较大;所以,现在2500KW以下的电动机,现在大多选择异步电机。在功率较小时,效率的差别已经变得微不足道了。x0dx0a同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.x0dx0a异步电机只用于电动机,极少用作发电机,都是同步电机用来发电。


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